巷道式堆垛機的金屬結構也稱為機架，是由立柱、上橫梁、下橫梁組成的長方形結構框架，是主要承載構件。機架除應滿足一般起重機的強度和剛度要求外，還有較高的製造與安裝精度要求。機架沿導軌運行，為防止框架傾倒，在上橫梁上裝有導向輪。機架上安裝有起升機構，其立柱內側安裝升降導軌，使載貨台平穩地升降。機架下部安裝主動及被動車輪、運行驅動裝置及下水平導輪、緩衝器等部件。後部和兩側安裝有運行終端限位開關等部件。
起升機構用以驅動載貨台垂直升降。起升機構主要由驅動裝置、傳動裝置以及配重塊等附屬部件組成。驅動裝置普遍使用電動機，而傳動裝置則可以選用鏈條式傳動、鋼絲繩傳動等多種方式。鏈條式傳動裝置由電機減速器、驅動鏈輪、升降鏈條、配重塊等組成。電機減速機通過驅動鏈輪帶動升降鏈輪旋轉，升降鏈輪再通過升降鏈條帶動載貨台上下運動。鏈輪傳動裝置具有傳動功率大的特點，而采用鋼絲繩等柔性傳動裝置，則具有質量輕、結構緊湊、工作安全、噪聲小的特點。為減少起升機構電動機功率，可以設置配重，此時采用鏈條更便於機構布置。起升機構一般布置在立柱下部或下橫梁上，以便於維護。
運行機構驅動堆垛機沿運行軌道水平運動，是由電機減速器、行走輪、導向輪等組成。常用的運行機構主要有地麵行走式的地麵支撐型和上部行走式的懸掛型或貨架支撐型。地麵行走式用2個到4個車輪在地麵單軌或雙軌上運行，立柱頂部設有導向輪。
上部行走式采用4個或8個車輪懸掛於屋架下弦的工字鋼下翼緣行走，在下部有水平導輪。貨架支撐型上部有4個車輪，沿著巷道兩側貨架頂部的兩根導軌行走，在下部也有水平導輪。
貨叉是堆垛機存取貨物的執行機構，而貨叉伸縮機構控製貨叉存取貨物。由於貨叉在存取貨物時，向貨架兩側伸入的長度幾乎等於貨架本身的長度，所以一般貨叉采用三節式機構，下叉固定在載貨台上，中叉和上叉可以向左右伸出。為了使貨叉伸縮到位，保證準確地存、取貨物，在貨叉上裝有機械定位裝置和電氣定位感應開關組成的雙重定位保護裝置，還有檢測貨叉是否回到原位的中位感應條和接近開關。
載貨台是堆垛機承接貨物並可以沿著起升導軌上升或下降的部件。其上裝有貨叉伸縮機構、鬆繩過載和斷繩安全裝置、升降動滑輪、升降導向輪和側向導輪。
電氣裝置是由電動驅動裝置和自動控製裝置組成，完成堆垛機的走行、升降、貨叉的伸縮等全部動作的控製。巷道式堆垛機一般由交流電動機驅動，如果調速要求較高，采用直流電動機進行驅動。
安全保護裝置可以為巷道式堆垛機提供一定的安全保證。如各個機構的行程限製裝置、下降超速保護裝置、斷繩保護裝置、起升過載保護裝置等。堆垛機上設置了走行端點限位及升降端點限位傳感器，以防止堆垛機運行超過設定行程。為防止空出庫、重複入庫等現象的發生，堆垛機上設置了對貨架上貨位、入出庫位置上的貨物檢測傳感器，以確認貨位或入出庫位置上的貨物情況。為防止貨物尺寸與即將入庫貨位的尺寸不符，堆垛機上設置了貨物尺寸檢測傳感器，以提高堆垛起重機的運行安全性。
堆垛機有聯機自動、本機自動、手動以及維修控製四種控製方式。
倉庫係統正常運行時堆垛機一般應處於聯機自動控製方式。處於此控製方式下的堆垛機，可以經通信裝置接受來自計算機的操作指令，並可向上位控製計算機反饋堆垛機的作業狀態等信息，使堆垛機處於上位機的遠程控製狀態下，可以方便地實現對倉庫每一個貨位的入出庫作業，在立體倉庫控製係統管理下可以實現全程作業無人化，具有較高的工作效率。
堆垛機單機運行時，一般處於本機自動控製方式。在此控製方式下的堆垛機可以自動地完成本巷道內的每一個貨位的入出庫作業，用戶隻需要確認出入庫的首末位置即可。
手動控製方式是指在操作人員的控製下，分步完成各項作業任務。比如，貨叉取放貨、堆垛起重機運行至巷道內某一貨位地址等操作，主要用於安裝調試時。
維修控製方式是在堆垛機發生故障時使用的一種控製方式。堆垛機處於維修人員控製狀態下，可隨時調整一些原有的控製選項設置，以便於查詢故障原因。
巷道堆垛機的技術參數主要有載荷參數、速度參數、尺寸參數、貨叉下撓度、貨叉尺寸、巷道寬度等。載荷參數是指巷道起重機的額定起重量，該參數表明了巷道堆垛機的承載能力。速度參數是指其執行機構的運行速度指標，主要包括巷道堆垛起重機的水平運行速度、起升速度和貨叉伸縮速度。巷道堆垛機的各項運行速度的高低直接影響著貨物出入庫的速度，關係著倉庫的作業效率。尺寸參數包括堆垛機的外形尺寸（長、寬、高）、起升高度、下降深度和最低貨位極限深度。其中最低貨位極限深度是指貨叉表麵最低一層貨格的低位到地軌安裝水平麵的垂直距離，影響貨架的布局。貨叉下撓度是指在額定起重量下，貨叉上升到最大高度時，貨叉最前端彎下的距離。這一參數反映貨叉抵抗變形的能力，它與貨叉的材料、結構形式以及加工貨叉的熱處理工藝有關。貨叉尺寸參數是指能夠進行正常作業的貨叉伸出長度，直接影響相應的托盤的幾何尺寸參數。巷道寬度是指其正常運行情況下的最小巷道寬度。